[发明专利]汽车起重机及其发动机停缸控制方法和系统

说明书

本发明提供了一种汽车起重机及其发动机停缸控制方法和系统，该汽车起重机发动机停缸控制方法包括：信号检测器自动检测分动箱下车切换档档位信号和分动箱上车取力口开闭信号；主控器获取信号检测器所检测的分动箱下车切换档档位信号和分动箱上车取力口开闭信号并判断分动箱下车切换档档位信号是否为空挡信号且分动箱上车取力口开闭信号是否为开启信号；若分动箱下车切换档档位信号为空档信号且分动箱上车取力口开闭信号为开启信号，主控器通过上车控制器向发动机电子控制单元发送执行指令；发动机电子控制单元接收上车控制器所发送的执行指令并根据执行指令执行与执行指令对应的操作；其中，执行指令为停缸指令。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种汽车起重机及其发动机停缸控制方法和系统。

背景技术

轮式起重机作为一种常见的工程机械，其在行驶作业和起重作业时均需要驱动装置，其中，行驶作业的驱动装置位于下车上，起重作业的驱动装置位于上车上。目前，轮式起重机的驱动方式分为两种，即为双发动机型驱动装置和单发动机型驱动装置，其中，双发动机型主要应用于100吨及以上起重机，上下车均设置有发动机；单发动机型主要应用于100吨以下起重机。

对于双发型轮式起重机而言，由于行驶作业和起重作业工况分别由一台发动机提供动力，因此可以根据不同功率需求进行匹配发动机。一般而言，上车发动机的排放低于下车发动机的排放，上车发动机额定功率的大小为下车发动机额定功率的50％左右，且上车发动机为非道路排放发动机，目前，轮式起重机上车发动机处于国三排放阶段。

而对于单发型轮式起重机而言，行驶作业和起重作业由同一台发动机提供动力，起重作业工况负荷率约为行驶作业工况负荷率的40％左右，根据发动机万有特性曲线，一定转速下，发动机在低负荷率的工作状态下运行时，燃油消耗率反而会上升。

随着能源紧缺和环境污染问题日益严重，当前国内外对柴油机节能与减排的呼声越来越高。呼之欲出的第六阶段整车油耗限制标准给发动机带来了前所未有的挑战，非道路发动机由国三过渡到国四排放也是必然趋势。因此，一种既能减少有害废气污染物排放，又能减少燃油消耗的技术是各个发动机厂一直在研究的方向，诸如混合动力、米勒循环、高效SCR、温度管理都是解决油耗和排放冲突的重要技术。

停缸技术作为柴油机节油的有效技术之一，早在20世纪初就有应用，但由于机械式燃油喷射需要加装额外装置、可靠性不良等方面原因未得到推广应用。随着石油价格攀升及电喷技术的发展，在电喷控制中使用此技术不需要加装额外装置，其燃油经济性和成本上的优势显现出来，停缸技术率先在乘用车汽油机上使用，其节油效果可达20％。

众所周知，柴油机小负荷的热效率远低于中高负荷的热效率，如果在相同的有效功率输出前提下能提升发动机的负荷率，那么发动机的热效率一定能提高。同时，负荷率的提高也带来排气温度的升高，这对于采用SCR技术的后处理系统来说是至关重要的，温度的提高会提高SCR催化器的转换效率。对于4缸以下的柴油机，停缸技术带来运转不均匀度增加、振动加剧、噪音增大等问题；但对于大功率柴油机，停缸技术所带来的影响有限，特别是在低转速和空载运行时，通过对点火顺序的合理分配，停缸技术在电喷柴油机上能够可靠工作。因此停缸技术能有效改善发动机中小负荷的油耗率，采用停缸技术后，发动机的NOX排放显著降低，SCR催化器的入口温度显著提升，可有效地改善排放。

然而，随着国内外排放要求的快速升级和对整车行驶重量的限制，迫使轮式起重机厂必须采取有效行动，100吨以上轮式起重机如何通过创新取消上车发动机，有效降低整车重量并且节能减排，是未来产品发展的必然趋势。

现有技术中，大吨位轮式起重机的底盘发动机一般为6缸大功率柴油发动机，上车作业时最大功率需求不超过下车发动机额定功率的50％，直接使上、下车共用一个大功率发动机，燃油消耗率较高，客户使用成本较高。如何降低大吨位轮式起重机上、下车共用一个发动机时的燃油消耗率且自动实现发动机工作模式的切换是本领域急需解决的技术问题。

发明内容